今后要优化的，依然和IP有关！
IP:'为什么受伤，还是我！'
别担心，别给你像样的内容，你不知道自己有多美！
IP协议使用IP地址标识网络中的节点，分为IPv4和IPv6。 虽然正在推进IPv6，但目前主流是IPv4。
IPv4使用32位二进制文件，a、b、c类(d类和e类有特殊用途，不用于识别网络中的节点)，共有约37亿个可用单播地址。 听起来好像很多，但互联网发展太快了，2011年IANA宣布IPv4地址枯竭。
等等，既然2011年IPv4地址没有了，为什么到现在为止，大家都乐意使用IPv4地址呢？
这要归功于网络地址转换(NAT )。
实际上，IPv4地址有几个特殊的地址范围：
a类地址中的10.0.0.0~10.255.255级；
b类地址中的172.16.0.0~172.31.255.255；
c类地址中的192.168.0.0~192.168.255.255类地址。
这些地址，我们称为“私人地址”。
什么是私人地址？ 也就是说，这些地址不会出现在网上，任何人都可以自由使用，也不用花钱！
自由使用吗？ 那个不冲突吗？
不。 这些地址只在家庭、企业、学校等你所在的局域网内部使用，不在公共网络上。 就像你在某个局域网上使用10.1.1.1一样，我在别的局域网上也使用10.1.1.1。 只要不在各自的局域网内发生冲突就可以了。
但是，如果我们俩通信呢？ 不是地址冲突了吗？
不，私人地址只在局域网内部使用。 要访问外网，需要从NAT发送的数据包的“全貌”。
LAN接入公众网的出口设备一般都配置有NAT功能。 家里常见的“无线路由器”，本质上不过是“无线NAT”！
如果NAT设备发现专用数据包要去公共网络，它将提供其全部内容。 将中的IP包中的专用地址交换为公共网络地址，记录后再发行。 数据包返回后，把地址返回给你的电脑。
企业、学校的公共地址可以从运营商购买固定地址，注册域名，向外部提供互联网服务的家庭互联网一般由运营商动态分配。
图中的电脑IP地址为私有地址192.168.1.10，出口NAT设备访问互联网的公共地址为12.34.56.78，公共网络上为98.76.54.54.78
电脑生成http消息，传递给传输层TCP协议。 在TCP封装的情况下，源端口在49152~65535之间随机选择一个，例如60128，目标端口为80。
TCP封装后，传递到网络层IP协议。 IP封装源地址为内部网PC的专用网络地址192.168.1.10，目标地址为公用网络服务器的地址98.76.54.32，协议编号为6。
链路层的封装正如上一篇文章中所述，在此省略。 此消息发送到NAT设备后，NAT设备将源地址修改为12.34.56.78，并将创建记录的“intranet地址192.168.1.10”修改为外部网地址12.34.56
公众网根据消息中的目标地址98.76.54.32，将消息准确地传递到服务器。
从服务器返回的信息。 数据封装如下。
在源、目标端口号、IP地址交换的位置，公共网络根据目标地址12.34.56.78将消息发送到NAT设备。 NAT根据记录'内部网地址192.168.1.10映射到外部网地址12.34.56.78 '，将目标地址12.34.56.78映射到192.168.1.1 '。
但是，这样的转换方式是不妥当的。 因为一个内部网地址需要相应地转换为一个外网地址
，内网电脑数量多就会消耗大量外网地址，并没有起到节省地址的作用。因此，我们所使用的NAT，叫做NAPT（Network Address Port Translation，网络地址端口转换）。
NAT只转换IP封装中的IP地址，而NAPT则把传输层的端口号和IP地址一起转换，可以实现一个公网地址的复用。
假设内网有两台电脑，地址分别为192.168.1.10和192.168.1.20，NAT设备地址和服务器地址和上例相同。假设两台电脑同时访问外网服务器，电脑A发出的报文封装是：
电脑B发出的报文封装是：
两个数据报文到达NAT设备后，NAT设备做个记录：
然后，NAT把电脑A的报文修改为：
而电脑B的报文也被NAT修改为：
可以看到，NAT把两台内网电脑发出去的报文转换后，仅传输层的源端口号不同，IP的封装完全相同。这样一来，就可以实现同一个公网地址被不同内网电脑重复使用，只需通过端口号区别开就可以。外网返回的数据报文回到NAT设备后，NAT根据之前记录的信息再转换回内网地址和内网端口号，即可把报文送达不同的内网电脑。
小Q：对于没有传输层的报文，如ICMP，无法进行端口号转换，NAT会怎么处理呢？
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